YUANNENGJI LEDとは?
LEDは英語で発光ダイオードです。, 半導体固体発光素子です. 発光材料として固体半導体チップを使用. 両端に順方向電圧を印加した場合, 半導体内のキャリアが再結合して光子放出を引き起こし、光を生成します. LEDは赤色を直接発光可能, 黄色, 青, 緑, シアン, オレンジ, 紫, そして白い光. 最初の商用ダイオードが製造されたのは、 1960. その基本構造はエレクトロルミネセンス半導体材料です。, リード付きのラックに置かれる, 内部芯線を保護するために周囲をエポキシ樹脂で封止, LEDは耐震性に優れています. 2. LEDが第4世代光源である理由 (緑色の照明 )?
電気光源の発光機構による分類:
第一世代の光源: 白熱灯などの抵抗発光.
第二世代光源: ナトリウムランプなどのアーク発光やガス発光.
第三世代光源: 蛍光灯などの蛍光体発光体.
第4世代光源: LEDなどの固体チップ発光.
LEDの発光メカニズムと動作原理は何ですか?
発光ダイオードはIII-IV族化合物から作られています, GaAsなど (ガリウムヒ素), ギャップ (リン化ガリウム), GaAsP (ガリウムヒ素リン化物) その他の半導体, そしてそれらのコアはPN接合です. したがって, 一般的なP-N接合のI-N特性を持ちます。, つまり, 順伝導, リバースカットオフ, および破壊特性. さらに, 特定の条件下で, 発光特性もあります. 順電圧不足, 電子がN領域からP領域に注入される, 正孔が P 領域から N 領域に注入されます。. 少数キャリアの一部 (少数キャリア) 他の領域に入ったものは多数キャリアと再結合する (マジョリティキャリア) 光を発する.
LEDの光学特性とは何ですか?
(1) LEDが発する光は単色でも広帯域でもない, しかし、両者のバランス.
(2) LED 光源は点光源に似ていますが、点光源ではありません。.
(3) LEDが発する光の色は空間方向によって異なります.
(4) 定電流動作時の LED のジャンクション温度は順電圧 VF に大きな影響を与えます。.
LEDを構築するさまざまな方法は何ですか?
LED は色が異なるため、化学組成が異なります。:
例えば, 赤: アルミニウム、インジウム、ガリウム、リン化物
緑と青: 窒化インジウムガリウム
白などの色はRGBの三原色を適切な割合で混ぜ合わせて作られます。. LEDの製造プロセスは半導体の製造プロセスと似ています, ただし加工精度は半導体ほどではない, 現在のコストはまだ比較的高い.
さまざまな色の波長は何ですか?
中国で一般的に使用されているいくつかの超高輝度 LED のスペクトル波長分布は 460 ～ 636nm です。, そして波長は青です, 緑, 黄緑色, 黄色, 黄オレンジ, 短いものから長いものまで赤. いくつかの一般的なカラー LED の典型的なピーク波長は次のとおりです。:
青 – 470nm,
青緑 – 505nm,
緑 – 525nm,
黄色 – 590nm,
オレンジ – 615nm,
赤 – 625nm.
LEDのパッケージング方法は何ですか?
梱包方法:
(1) ピンタイプ (ランプ) LEDのパッケージング,
(2) 表面実装 (SMD) タイプ ( SMT-LED) 梱包,
(3) チップオンボード (COB) 導かれた 梱包,
(4) システムインパック (SiP) LEDのパッケージング
(5) ウェーハボンディングとチップボンディング.
LEDの分類方法は何ですか?
1. 発光管の色に合わせて
発光管の色に合わせて, 赤に分けることができます, オレンジ, 緑 (さらに黄緑に細分化される, スタンダードグリーンとピュアグリーン), ブルーライト, 等. さらに, 一部の発光ダイオードには 2 色または 3 色のチップが含まれています.
発光ダイオードに散乱剤がドープされているかどうかによる, そしてそれが有色か無色か, 上記のさまざまな色の発光ダイオードも4つのタイプに分類できます: 色付き透明, 無色透明, 有色散乱と無色散乱. 散乱型発光ダイオードで表示灯として使用されます。.
2. 発光管の発光面の特性に応じて
発光管の発光面の特性に応じて, 丸いランプに分割できます, 正方形のランプ, 長方形ランプ, 面発光管, 側管, 表面実装型マイクロチューブ, 等. 円形ランプはφ2mmに分類されます, φ4.4mm, φ5mm, φ8mm, 直径に応じてφ10mmとφ20mm. 外国では, φ3mm LEDは通常T-1と表記されます。; T-1としてφ5mm(3/4); T-1と同様にφ4.4mm(1/4). 半値角は、円形の光度の角度分布を推定するために使用できます。. 光度の角度分布に基づいて3つのタイプがあります:
(1) 高い指向性. 一般的に, それは尖ったエポキシパッケージまたは金属反射キャビティを備えたパッケージです, 散乱剤は添加されていません. 半値角は5°～20°以下, 指向性が高い. 局所照明として使用可能, または光検出器と組み合わせて使用して自動検出システムを形成します.
(2) 標準タイプ. 通常は表示灯として使用されます, 半値角は20°～45°.
(3) 散乱型. 視野角が広い表示灯です。, 半値角45°～90°以上, そして大量の散乱剤.
3. 発光ダイオードの構造によると
発光ダイオードの構造によると, 完全なエポキシカプセル化が施されています, メタルベースエポキシカプセル化, セラミックベースのエポキシ封止およびガラス封止.
4. 光度および動作電流に応じて
光度および動作電流に応じて, 普通の明るさのLEDもあります (光度>10マクド); 超高輝度LED (光度<100マクド); 間の光度 10 100mcdは高輝度発光ダイオードと呼ばれます. 一般的なLEDの動作電流は数十mA～数十mAです。, 低電流LEDの動作電流が以下である間 2 mA (明るさは通常の発光管と同じです。).
上記の分類方法に加えて、, チップの材質や機能による分類方法もあります.
LEDの製造工程はどのようなものですか?
1. プロセス:
ある) クリーニング: PCB または LED ブラケットの超音波洗浄と乾燥を使用します。.
b) 取り付け: LEDチューブコアの下部電極に銀接着剤を準備します。 (大型ウエハ) そしてそれを拡張します. 拡張したチューブコアを配置します (大型ウエハ) クリスタルテーブルの上に. クリスタルペンを使用して、顕微鏡下でチューブコアをPCBまたはLEDブラケットの対応するパッドに1つずつ取り付けます, その後焼成して銀接着剤を固めます.
c) 圧接: アルミニウムワイヤーまたは金ワイヤー溶接機を使用して、電流注入用のリード線として電極をLEDチューブコアに接続します。. LEDはPCBに直接実装されています, 一般的にアルミワイヤー溶接機を使用. (白色光TOP-LEDを作るには金線溶接機が必要です)
d) パッケージング: エポキシを使用して、ディスペンスを通じて LED コアと溶接ワイヤを保護します. PCB 基板上への塗布には、硬化後のコロイドの形状に関する厳しい要件があります。, これは完成したバックライト光源の明るさに直接関係します。. このプロセスでは、蛍光体を塗布するタスクも実行されます。 (白色光LED).
e) 溶接: バックライト光源がSMD-LEDまたはその他のパッケージ化されたLEDの場合, 組み立てプロセスの前に、LED を PCB ボードに溶接する必要があります.
f) フィルムカット: パンチングマシンを使用して各種拡散フィルムを型抜きします。, 反射フィルム, 等. バックライト光源に必要.
g) 組み立て: 図面の要件に従って, バックライト光源のさまざまな素材を正しい位置に手動で取り付けます.
h) テスト: バックライト光源の光電パラメータと光の均一性が良好かどうかを確認します。.
2. LEDパッケージングの仕事
外部リードをLEDチップの電極に接続することです, LEDチップを同時に保護します, 光取り出し効率を向上させる役割を果たします。. 重要なプロセスが増加中, プレスと梱包.
3. LEDの梱包形態
LEDのパッケージ形態は多種多様と言えます, 主に、対応する外形寸法を備えたさまざまなアプリケーションシナリオに従っています, 放熱対策と光出力効果. LEDはランプLEDに分類されます, トップLED, サイドLED, SMD-LED, ハイパワーLED, 等. 包装形態によると.
4. LEDパッケージング工程の流れ
5. 梱包プロセスの説明
(1). チップ検査
顕微鏡検査: 機械的損傷や穴はないか (ロックヒル) 素材の表面に, チップサイズと電極サイズがプロセス要件を満たしているかどうか, 電極パターンが完成しているかどうか.
(2). チップ拡張
LEDチップは依然として密に配置されており、間隔が非常に狭いため、 (約0.1mm) ダイシング後, 後続のプロセスの動作に役立たない. フィルムエキスパンダーを使用して貼り合わせたチップのフィルムを拡張します, LEDチップの間隔を約0.6mmに伸ばす. 手動拡張も使用可能, しかし、切りくず落ちや廃棄などのトラブルが発生しやすい.
(3). 接着剤の塗布
LEDブラケットの対応する位置に銀接着剤または絶縁接着剤を塗布します。. (GaAsおよびSiC導電性基板用, 赤, 黄色, 黄緑色の裏面電極付きチップ, 銀接着剤が使われています. サファイア絶縁基板を使用した青色および緑色 LED チップ用, チップの固定には絶縁接着剤が使用されます。) この工程の難しさは、接着剤の塗布量の制御にあります。. コロイドの高さと接着剤を塗布する位置には詳細なプロセス要件があります。. 銀接着剤と絶縁接着剤は保管および使用に厳しい要件があるため、, 目覚め, 撹拌, 銀糊の使用時間なども工程上の注意点です。.
(4). 接着剤の準備
接着剤のディスペンスとは対照的に, 接着剤の準備は、接着剤準備機を使用して、まず LED の背面電極に銀の接着剤を塗布します。, 次に、LED ブラケットの背面に銀色の接着剤を使用して LED を取り付けます。. 接着剤の準備の効率は接着剤のディスペンスよりもはるかに高い, ただし、すべての製品が接着剤の準備プロセスに適しているわけではありません.
(5). 手動穿刺
Place the expanded LED chip (with or without glue) on the fixture of the pricking table, put the LED bracket under the fixture, and use a needle to pierce the LED chips one by one to the corresponding position under a microscope. Compared with automatic mounting, manual pricking has an advantage that it is easy to replace different chips at any time, which is suitable for products that need to install multiple chips.
(6). Automatic mounting
Automatic mounting actually combines the two steps of glue dispensing and chip installation. 初め, silver glue (insulating glue) is applied to the LED bracket, and then the LED chip is sucked up and moved to the position with a vacuum nozzle, and then placed in the corresponding bracket position. 自動実装の主なプロセスは、装置の動作プログラミングに慣れることです, 同時に接着剤の塗布と装置の取り付け精度を調整します. ノズルを選ぶときは, LED チップの表面への損傷を防ぐために、ベークライト ノズルを使用するようにしてください。, 特に青と緑のチップはベークライトで作られている必要があります. スチールノズルはチップ表面の電流拡散層を傷つけてしまうため.
(7). 焼結
焼結の目的は銀接着剤を固めることです. 焼結ではバッチ欠陥を防ぐために温度監視が必要です. 銀接着剤の焼結温度は通常150℃に制御され、焼結時間は 2 hours. 実際の状況に応じて, 170℃まで調整可能です 1 時間. 絶縁接着剤の温度は一般的に150℃です。 1 時間. 銀接着剤焼結オーブンは毎回開ける必要があります。 2 hours (または 1 時間) プロセス要件に応じて焼結製品を交換します. 途中で勝手に開けてはいけません. 汚染を防ぐため、焼結炉を他の目的に使用しないでください。.
(8). プレス溶接
プレス溶接の目的は、電極を LED チップに導き、製品の内部リードと外部リードの接続を完了することです。. LEDの圧接工程は2種類あります: 金線ボール溶接とアルミ線プレス溶接. 右の写真はアルミ線のプレス溶接の様子です。. 初め, LEDチップ電極の最初の点を押します, 次に、アルミニウムワイヤーを対応するブラケットの上部まで引っ張ります。, 2番目のポイントを押して、アルミニウムワイヤーを切断します. ゴールドワイヤーボール溶接の途中, 最初のポイントを押す前にボールが燃えてしまった, 残りのプロセスは同様です. 圧接は LED パッケージング技術の重要な要素です. プロセスで監視する必要がある主な点は、金線のアーチ形状です。 (アルミ線), はんだ接合部の形状, そして緊張感. 圧接プロセスに関する徹底的な研究には多くの側面が含まれます, ゴールドなどの (アルミニウム) ワイヤー素材, 超音波パワー, 圧接圧力, スプリッターの選択 (スチールノズル), スプリッターの移動軌跡 (スチールノズル), 等. (下の図は、同じ条件下で 2 つの異なるスプリッターによって押し付けられたはんだ接合部の顕微鏡写真です。. 両者の微細構造には違いがあります, それは製品の品質に影響します。) ここでは繰り返しません.
(9). 接着剤の塗布 LED パッケージングには主に接着剤の塗布が含まれます, ポッティング, そして成形. 基本的に, プロセス制御の難しさは泡だ, 複数の不足しているマテリアル, そして黒い斑点. 設計は主に材料の選択、エポキシとブラケットの適切な組み合わせの選択に重点を置いています。. (一般的なLEDでは気密試験に合格できません) 右図に示すように, TOP-LED と Side-LED は接着剤の塗布に適しています. 手作業による分注包装には高度な操作が必要 (特に白色光LEDの場合). 主な困難は、吐出量を制御することです。, エポキシは使用中に厚くなるため. 白色光 LED のディスペンスには、蛍光体の析出により光の色の違いが生じるという問題もあります。.
(10). 接着剤のカプセル化
ランプ-LEDカプセル化はカプセル化の形式を採用. カプセル化プロセスでは、まず液状エポキシを LED 成形キャビティに注入します。, 次に、押し込んだ LED ブラケットを挿入します, オーブンに入れてエポキシを固めます, 次に、キャビティから LED を取り外して形成します。.
(11). 成型パッケージ
プレスしたLEDブラケットを入れる 金型に入れる, 油圧プレスで上型と下型を閉じて真空引きします。.
固体エポキシを注入チャネルの入り口に入れます, 加熱してください, 油圧プッシュロッドで金型チャンネルに押し込みます。. エポキシはチャネルに沿って各 LED 成形溝に入り込み、固化します。.
(12). 硬化と後硬化
硬化とは、カプセル化されたエポキシの硬化を指します。. 一般的なエポキシの硬化条件は135℃です。 1 時間. モールドパッケージの温度は通常150℃です。 4 分.
(13). ポストキュア
硬化の目的は、エポキシを完全に硬化させ、LED を熱老化させることです。. 後硬化は、エポキシとブラケット間の接着強度を向上させるために非常に重要です (プリント基板). 一般的な条件は120℃です。 4 hours.
(14). 切断とダイシング
LED同士が繋がっているので (個別ではありません) 生産中, ランプ封止型 LED は、LED ブラケットの接続リブを切断するために切断を使用します。. SMD-LED は PCB ボード上にあります, 分離作業にはダイシングマシンが必要です. (15). テスト
LEDの光電パラメータをテストする, 外形寸法を確認してください, 顧客の要求に応じて LED 製品を分類します.
(16). パッケージング
完成品を計数して梱包します. 超高輝度 LED には静電気防止パッケージが必要です.